嗶普星人
科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都越發(fā)感受到了真菌的“寶藏屬性”——只要你愿意挖掘它們,就一定能挖出令你驚喜的財(cái)富密碼、健康密碼以及環(huán)保密碼。
熱愛生活的你或許知道,真菌可被用于發(fā)酵包括啤酒、葡萄酒、面包、醬油等在內(nèi)的食品和飲料,許多素肉的生產(chǎn)也要靠真菌菌絲體幫忙。如若翻翻冷知識合集,你還可能發(fā)現(xiàn)5000年前的古人就會(huì)用真菌子實(shí)體制作“純素皮革”。當(dāng)然,隨著技術(shù)的進(jìn)步,如今的市場正迎來嶄新的菌絲體皮革。
那么,我們提出兩個(gè)問題:為什么真菌如此神通廣大?除了做食物、造皮革,研究者還發(fā)現(xiàn)了它們的哪些神奇用途?
真菌泡沫經(jīng)濟(jì)又環(huán)保
真菌泡沫是一種極具商業(yè)潛力的新型環(huán)保材料,簡單概括它的制備機(jī)制,就是將農(nóng)副產(chǎn)品(例如稻殼、麥秸稈、甘蔗渣和糖蜜)與真菌根部黏結(jié),通過真菌生長,最終得到菌絲體泡沫。
整個(gè)制備過程簡單、經(jīng)濟(jì)又環(huán)保,得到的泡沫材料可生物降解,符合碳中和理念,能替代很多目前常用的商業(yè)包裝材料,例如聚苯乙烯泡沫。
真菌泡沫作為可持續(xù)包裝材料正變得越來越流行,宜家已經(jīng)承諾將使用它們。
很多企業(yè)也在積極推進(jìn)真菌泡沫材料的研發(fā)和推廣。在他們看來,這玩意兒勢必掀起一場環(huán)保新材料革命,替代傳統(tǒng)皮革,出現(xiàn)于燈具和家具中,甚至在建筑行業(yè)大顯身手——用作隔熱、地板或嵌板。研究顯示,就隔音和隔熱性能而言,真菌泡沫可以叫板現(xiàn)有商業(yè)材料。
此外,在這些泡沫中添加諸如玻璃粉(壓碎的玻璃碎片)之類的工業(yè)廢料,可以提高其耐火性。
另一方面,單用菌絲體(不混合其他農(nóng)作物廢料)可生產(chǎn)出更柔韌的海綿狀泡沫,用于面部海綿、人造皮膚、油墨和染料載體、鞋墊、軟質(zhì)家具和紡織品等。
真菌造紙好處多
殼多糖具有纖維狀結(jié)構(gòu),類似木材中的纖維素,常見于蟹殼和昆蟲外骨骼,而真菌絲狀體也含有此類聚合物。
這意味著真菌纖維可以被加工成極薄的片層,恰如用木材造出的紙張那般。
若用拉伸的方式去檢測真菌紙的強(qiáng)度,你會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)它們?nèi)犴g勝過塑料,強(qiáng)硬不輸鋼材(相同厚度)。
當(dāng)然,不同類型的真菌或真菌的不同部位造出來紙的強(qiáng)度自有差異。如果你希望獲得如橡膠般柔韌的產(chǎn)品,合理選擇原料所屬的真菌類型或部位即可。同理,你也可以通過這種方式自定義紙張的透明度。
如果讓真菌在富含礦物質(zhì)的環(huán)境中生長,它們會(huì)吸收礦物質(zhì)并將其整合到結(jié)構(gòu)中,從而使造出來的真菌紙擁有耐火性。
此外,真菌表面具有疏水性,因此真菌紙難以被水浸潤。
真菌紙變身真菌環(huán)保膜
如果把殼多糖進(jìn)行一番化學(xué)修飾(通過暴露于酸或堿來實(shí)現(xiàn)),就可以得到殼聚糖。它有什么用呢?
殼聚糖帶電荷,具有吸引重金屬離子的能力。
我們設(shè)想一下,如果將帶電荷的殼聚糖與菌絲體網(wǎng)絡(luò)耦合在一起,而這個(gè)菌絲體網(wǎng)絡(luò)又足夠復(fù)雜密致,復(fù)雜到可以防止固體、細(xì)菌甚至病毒通過,會(huì)發(fā)生什么呢?
這樣做的結(jié)果就是獲得水凈化功能——換句話說,前面提到的真菌紙?jiān)诮?jīng)過化學(xué)修飾后,兼具吸引重金屬離子和防止各類顆粒透過的能力,成為具備水凈化特性的環(huán)保膜。
有研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這種真菌水凈化膜材料穩(wěn)定、易于制備且可用于實(shí)驗(yàn)室過濾。
盡管該技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但它有望減少合成過濾材料對環(huán)境的影響,并在某些特殊情況下用于提供更安全的飲用水。
利用真菌抵抗細(xì)菌
富含殼聚糖的真菌在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也顯示出巨大潛力。
目前,真菌材料已被用于制作具備有效愈合傷口能力的敷料。此外,它們擁有抗菌性能和止血效用,還可以支持細(xì)胞增殖和附著(盡管這些特點(diǎn)還沒在市場上兌現(xiàn)價(jià)值)。真菌酶則善于對抗活躍于蛀牙中的細(xì)菌,美白牙齒,破壞引發(fā)口臭的化合物。
關(guān)于真菌在抗生素方面的卓越功勛,已無須贅言。由青霉菌制成的青霉素是人類醫(yī)學(xué)史上一項(xiàng)驚天動(dòng)地的成就,挽救了無數(shù)人的生命,也成為現(xiàn)代醫(yī)療體系里的重要基石。
在細(xì)菌耐藥性不斷增強(qiáng)的今天,科學(xué)家積極從真菌和土壤細(xì)菌處尋找更多新的抗生素,并試圖借助基因組測序技術(shù),發(fā)掘真菌在開發(fā)新型抗生素方面的潛力。
真菌具備“寶藏屬性”
真菌毫無疑問是人類可持續(xù)發(fā)展事業(yè)的好幫手。論修復(fù)環(huán)境,真菌說第二,沒誰敢稱第一。
美國真菌學(xué)家保羅·斯塔梅茨曾提出“真菌修復(fù)”一詞,意思是通過真菌來降解環(huán)境中的污染物。
真菌能分泌酵素,把很多有機(jī)污染物分解為小分子,部分真菌還能吸收環(huán)境里的油、毒素、染料和重金屬離子等,儲(chǔ)存在子實(shí)體內(nèi)。在清理受污染工業(yè)場所這件事兒上,真菌值得托付。
它們還被用于堆肥處理一些合成塑料,例如聚氨酯。在堆肥過程中,塑料被埋入特定土壤,副產(chǎn)物降解后就會(huì)被特定的真菌消化。
真菌甚至能幫助提煉生物燃料。
值得一提的是,曾有設(shè)計(jì)師制作出真菌棺材,可快速將尸體分解成植物所需的養(yǎng)分,加速逝者“回歸自然”的過程。這位設(shè)計(jì)師名叫鮑勃·亨德里克斯,來自荷蘭,他創(chuàng)辦的生物技術(shù)公司Loop致力將已故人類的營養(yǎng)物重新輸送回自然,打通從墓地到森林的營養(yǎng)傳送路徑。